隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,薄殼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于購物商場、海洋平臺(tái)等方面。它的材料是強(qiáng)度高、韌性好的鋼材,然而鋼材在加工等過程中會(huì)產(chǎn)生裂紋等缺陷。在外荷載的作用下,在裂尖處產(chǎn)生應(yīng)力集中,并出現(xiàn)塑性區(qū);隨著塑性區(qū)的擴(kuò)展,結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)大范圍或者全面屈服;從而降低了其極限強(qiáng)度。為了科學(xué)的評(píng)估裂紋出現(xiàn)后,結(jié)構(gòu)的安全使用性能,有必要系統(tǒng)的的研究裂紋特征對(duì)結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度的影響規(guī)律。本文基于含裂紋的薄板、加勁板等相關(guān)研究剩余極限強(qiáng)度的文獻(xiàn),以及考慮到大規(guī)模做裂紋特征對(duì)含裂紋薄壁殼結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度試驗(yàn)的經(jīng)濟(jì)、時(shí)間成本,所以采用數(shù)值模擬的方法,分析裂紋特征、初始幾何缺陷對(duì)裂紋結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度的影響規(guī)律。結(jié)合本文的研究重心,主要完成了以下幾個(gè)方面的工作:1、闡述了在薄殼結(jié)構(gòu)的有限元模型上,預(yù)制裂紋時(shí)所采用的建立裂紋特征的方法;以及為了準(zhǔn)確分析裂紋特征對(duì)含裂紋結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度的影響,在控制斜向裂紋長度和周向裂紋長度相等時(shí)發(fā)現(xiàn)的相關(guān)規(guī)律;并列出了相關(guān)裂紋特征的具體數(shù)據(jù)。2、對(duì)在軸向拉伸荷載作用下,通過考慮材料的非線性、結(jié)構(gòu)的幾何非線性,模擬計(jì)算了含中心穿透裂紋圓柱殼結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度;分析了含裂紋結(jié)構(gòu)的剩余極限... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 含裂紋結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度研究的意義
    1.3 含裂紋結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度的研究方法
        1.3.1 實(shí)驗(yàn)法
        1.3.2 基于斷裂力學(xué)的理論方法
        1.3.3 有限元法
        1.3.4 基于凈截面屈服理論的簡化方法
    1.4 含裂紋結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度的研究發(fā)展過程
        1.4.1 實(shí)驗(yàn)法研究進(jìn)展
        1.4.2 理論方法的研究進(jìn)展
        1.4.3 有限元法研究進(jìn)展
    1.5 本文的研究內(nèi)容
2 軸向拉伸載荷下含裂紋薄壁殼結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度分析
    2.1 引言
    2.2 力學(xué)模型
    2.3 含裂紋結(jié)構(gòu)的破壞模式
    2.4 結(jié)構(gòu)非線性有限元分析理論
        2.4.1 非線性問題的分類
        2.4.2 材料非線性分析
        2.4.3 大應(yīng)變幾何非線性分析
        2.4.4 限制位移矢量的長度法——Riks法
    2.5 有限元計(jì)算模型
        2.5.1 材料屬性
        2.5.2 裂紋特征
        2.5.3 單元類型和網(wǎng)格精度
        2.5.4 邊界條件和載荷
        2.5.5 模擬后處理分析
    2.6 軸向拉伸時(shí)含裂紋結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度數(shù)值分析
        2.6.1 裂紋長度的影響
        2.6.2 裂紋傾角的影響
    2.7 本章小結(jié)
3 軸向壓縮載荷下含裂紋薄壁殼結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度分析
    3.1 引言
    3.2 結(jié)構(gòu)屈曲的分類
    3.3 屈曲問題的研究方法
        3.3.1 平衡法
        3.3.2 能量法
        3.3.3 近似分析法
        3.3.4 幾種方法小結(jié)
    3.4 結(jié)構(gòu)屈曲有限元分析法
        3.4.1 特征值屈曲分析
        3.4.2 非線性屈曲分析
    3.5 結(jié)構(gòu)中的初始幾何缺陷
        3.5.1 初始幾何缺陷的表示
        3.5.2 模型中初始幾何缺陷的模擬
    3.6 軸向壓縮荷載時(shí)有限元模型參數(shù)
    3.7 軸向壓縮時(shí)含裂紋結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度數(shù)值分析
        3.7.1 裂紋長度的影響
        3.7.2 裂紋傾角的影響
        3.7.3 初始幾何缺陷的影響
    3.8 本章小結(jié)
4 總結(jié)與展望
    4.1 本文總結(jié)
    4.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]含裂紋加筋板在壓縮載荷下的剩余極限強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 張婧,石曉彥,施興華,江小龍.  船舶力學(xué). 2018(02)
[2]雙向受壓裂紋板剩余極限強(qiáng)度分析[J]. 陸亞兵,王德禹.  中國艦船研究. 2017(05)
[3]不同載荷下TA2鈦合金柱殼爆炸碎裂的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 潘順吉,俞鑫爐,董新龍.  高壓物理學(xué)報(bào). 2017(04)
[4]具有初始缺陷的裂紋加筋板剩余極限強(qiáng)度分析[J]. 張婧,江小龍,石曉彥,錢鵬.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(07)
[5]含裂紋損傷箱型梁剩余扭轉(zhuǎn)極限強(qiáng)度研究[J]. 陳俊丹,王德禹.  艦船科學(xué)技術(shù). 2016(07)
[6]屈強(qiáng)比對(duì)裂紋板極限強(qiáng)度的影響[J]. 袁園,黃小平.  船舶力學(xué). 2015(Z1)
[7]彎載下中長圓柱殼表面裂紋的線彈簧模型解[J]. 陳楊科,何書韜,鄭紹文.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]船舶總縱極限強(qiáng)度后剩余承載能力有限元仿真方法研究[J]. 丁超,趙耀.  中國造船. 2014(01)
[9]帶裂紋板單向拉伸極限承載力有限元研究[J]. 侯日立,趙陽,趙東,傅向榮,張浩,應(yīng)秀梅,劉浩宇,張鵬.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(S1)
[10]薄壁壓力容器在內(nèi)壓作用下的彈塑性屈曲行為研究[J]. 張彤,湯國偉,殷雅俊.  壓力容器. 2010(03)

博士論文
[1]焊接圓柱殼軸壓彈性及塑性屈曲實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析[D]. 余雛麟.浙江大學(xué) 2012
[2]海洋平臺(tái)裂紋損傷柱殼的斷裂特性及其承載能力研究[D]. 何書韜.華中科技大學(xué) 2011
[3]具有裂紋損傷的船舶結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度分析[D]. 王芳.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]含裂紋損傷的船體加筋板剩余極限強(qiáng)度研究[D]. 陳彥廷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]拉彎荷載下含斜裂紋的薄壁柱殼斷裂力學(xué)行為研究[D]. 劉侃.西安建筑科技大學(xué) 2017
[3]縱向加筋薄壁圓柱殼軸壓屈曲穩(wěn)定性研究[D]. 萬福騰.浙江大學(xué) 2017
[4]薄壁加筋結(jié)構(gòu)后屈曲分析方法研究[D]. 李慶亞.東南大學(xué) 2015
[5]延性金屬彈塑性損傷模型研究與應(yīng)用[D]. 李紅孝.西安建筑科技大學(xué) 2014
[6]含損傷裂紋的船舶結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度分析[D]. 張琴.華中科技大學(xué) 2012
[7]含裂紋損傷船舶結(jié)構(gòu)的剩余極限強(qiáng)度分析[D]. 李景陽.上海交通大學(xué) 2009
[8]船體梁極限強(qiáng)度的非線性有限元分析[D]. 白寶強(qiáng).哈爾濱工程大學(xué) 2009
[9]裂紋加筋板剩余極限強(qiáng)度研究[D]. 李金山.上海交通大學(xué) 2008
[10]含裂紋結(jié)構(gòu)的極限載荷分析方法研究[D]. 于紅艷.西北工業(yè)大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3176491